Глава третья
ТРЕХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
3.2. СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ ФАЗ ИСТОЧНИКОВ И ПРИЕМНИКОВ. ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ЭДС, НАПРЯЖЕНИЙ И ТОКОВ
Чтобы уменьшить число проводов, которыми соединяются источник и приемники, и сократить тем самым расход дефицитных полупроводниковых материалов и затраты на сооружение линий электропередач и электрических сетей, отдельные фазы источников соединяют между собой звездой или треугольником.
При соединении звездой (рис. 3.3) концы х, у и z трех фаз объединяют в одну общую, так называемую нейтральную точку N1. При соединении треугольником (рис. 3.4) конец х одной фазы соединяют с началом b второй фазы, конец у второй фазы — с началом с третьей фазы, а конец z третьей фазы — с началом а первой фазы. В обоих случаях начала а, b и с трех фаз с помощью трех линейных проводов подключаются к приемникам электрической энергии, которые также соединяются звездой или треугольником (см. рис. 3.7 и 3.12).
Следует заметить, что способы фаз источников и приемников могут быть как одинаковыми, так и различными. При соединении фаз источника и приемника звездой иногда применяется нейтральный провод, соединяющий нейтральные точки N1 и N источника и приемника (см. рис. 3,3 и 3.7).
Может показаться, что при соединении фаз источника треугольником в замкнутом контуре возникает ток даже при отключенных приемниках. Однако это не так, поскольку Ea + Eb + Ec = 0 (см. рис. 3.2).
Электрические цепи при соединении источника треугольником и звездой без нейтрального провода называют трехпроводными, при соединении источника звездой с нейтральным проводом — четырехпроводными.
В трехфазных электрических цепях различают фазные и линейные напряжения и токи,
Фазными называются напряжения между началами и концами отдельных фаз источника или приемника.
Под фазными понимают токи в фазах источника или приемника. Например, на рис. 3.3 фазными напряжениями и токами являются U'a , U'b , U'c , Ia , Ib и Ic , На рис. 3.4 фазные напряжения и токи обозначены U'a , U'b , U'c , Iba , Icb и Iac .
Линейными называются напряжения между началами фаз источника или приемника либо между линейными проводами. Линейными токами являются токи в трех линейных проводах, соединяющих источник и приемник. Так, на рис. 3.3 и 3.4 линейными напряжениями и токами являются Uab , Ubc , Uca , Ia , Ib и Ic .
При анализе и расчете трехфазных цепей большое значение имеют положительные направления ЭДС, напряжений и токов, так как от их выбора зависят знаки в уравнениях, составленных по законам Кирхгофа, и, следовательно, соотношения между векторами на векторных диаграммах.
За положительные направления ЭДС источника принимают направления от концов фаз к их началам (см. рис. 3.3 и 3.4). Как это обычно делается для источников, фазные токи направляют согласно с ЭДС, а фазные напряжения - в противоположную сторону.
Линейные напряжения направляют следующим образом: напряжение Uab — от а к b, Ubc — от b к с, Uca — от с к а. Линейные токи во всех линейных проводах направляют к приемникам.
Фазные напряжения и токи приемников направляют в одну и ту же сторону (см. рис. 3.7 и 3.11), как это обычно делается для приемников. Ток нейтрального провода IN направляют от приемника к источнику (см. рис. 3.3 и 3.7).